基于單片機(jī)智能小車(編輯修改稿)
2024-07-24 19:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 儲在程序存儲器中，因為不再改變，所以這種存儲器都采用只讀存儲器 ROM 的形式。（3）并行 I/O 口單片機(jī)為了突出控制的功能，提供了數(shù)量多、功能強(qiáng)、使用靈活的并行 I/O 口。使用上不僅可靈活地選擇輸入或輸出，還可作為系統(tǒng)總線或控制信號線，從而為擴(kuò)展外部存儲器和 I/O 接口提供了方便。（4）串行 I/O 口高速的 8 位單片機(jī)都可提供全雙工串行 I/O 口，因而能和某些終端設(shè)備進(jìn)行串行通信，或者和一些特殊功能的器件相連接。（5）定時器/計數(shù)器在實(shí)際的應(yīng)用中，單片機(jī)往往需要精確地定時，或者需對外部事件進(jìn)行計數(shù)，因而在單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置了定時器/計數(shù)器電路，通過中斷，實(shí)現(xiàn)定時/計數(shù)的自動處理。At89c52 單片機(jī)引腳如圖 22：abcdenbenap2_7ledzledrXTAL218 XTAL119ALE30 EA31 PSEN29RST9 U1AT89C51圖22 AT89C52GND：接地RST：復(fù)位信號輸入引腳XTAL1，XTAL2：接外部晶振引腳P0，P1，P2，P3：不擴(kuò)展功能作雙向 I/O 口用，訪問外部存儲器時，P2，P0 分別做地址總線高低 8 位地址。其復(fù)位電路如圖 23： 圖 23 復(fù)位電路復(fù)位電路的原理是在通電瞬間，由于RC的充電過程，在RST端出現(xiàn)一定的脈沖寬度，只要該脈沖能保持10ms以上，就能使單片機(jī)可靠的復(fù)位。單片機(jī)的時鐘鐘電路如圖24：圖 24 外部時鐘電路下面是芯片的內(nèi)存空間分配，如圖 25 所示。圖 25 內(nèi)存空間分配 控制器選擇采用 AT89S52 作為系統(tǒng)控制的方案。AT89S52 單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)，軟件編程靈活、自由度大，功耗低、體積小、技術(shù)成熟，成本也比 ARM 低。考慮到性價比問題，本設(shè)計選擇 用 AT89S52 單片機(jī)做控制器。 供電單元采用雙電源供電，通過兩個獨(dú)立的電源分別對單片機(jī)和直流電機(jī)進(jìn)行供電，此方案的優(yōu)點(diǎn)是，減少波動，穩(wěn)定性比較好，可以讓小車更好的運(yùn)作起來，唯一的缺點(diǎn)就是會增加小車的重量。 運(yùn)動單元采用直流電機(jī)，配合 LM298 驅(qū)動芯片組合。直流電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)精確的轉(zhuǎn)腳輸出，只要施加合適的脈沖序列，電機(jī)可以按照人們的預(yù)定的速度或方向進(jìn)行連續(xù)的轉(zhuǎn)動，便于控速，軟件程序的編寫較直流電機(jī)稍顯復(fù)雜。但是 L298 芯片的硬件電路比較復(fù)雜。 循跡單元采用 OPTOCOUPLERNPN 型光電對管。OPTOCOUPLERNPN 是一種一體化反射型光電探測器，其發(fā)射器是一個砷化鎵紅外發(fā)光二極管，而接收器是一個高靈敏度，硅平面光電三極管。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 數(shù)據(jù)采集模塊圖 31 所示電路中，R3 起限流電阻的作用，當(dāng)有光反射回來時，光電對管中的三極管導(dǎo)通，R4 的上端變?yōu)楦唠娖?，此時 VT1 飽和導(dǎo)通，三極管集電極輸出低電平 [11]。當(dāng)沒有光反射回來時，光電對管中的三極管不導(dǎo)通，VT1 截至，其集電極輸出高電平。而且經(jīng)試驗驗證給此電路供電的電池的壓降較小。因此我們選擇此電路作為我們的傳感器檢測與調(diào)理電路。此光電對管電路簡單，工作性能穩(wěn)定。R1270 10kR510k32 184 U2:ALM3965412U3OPTOCUPLERNP圖 31 光電循跡電路檢測集成運(yùn)放分類：按照集成運(yùn)算放大器參數(shù)來分,集成運(yùn)算放大器可分為:通用型運(yùn)算放大器,高阻型運(yùn)算放大器,低溫漂型運(yùn)算放大器,高速型運(yùn)算放大器,低功耗型運(yùn)算放大器,高壓大功率型運(yùn)算放大器六大類。下面介紹一下通用運(yùn)算放大器的：通用型運(yùn)算放大器以通用為目的而設(shè)計的。這類器件的主要特點(diǎn)是價格低廉、產(chǎn)品量大面廣,其性能指標(biāo)能適合于一般性使用。例 mA741（單運(yùn)放）、LM358（雙運(yùn)放）、LM324（四運(yùn)放）及以場效應(yīng)管為輸入級的 LF356 都屬于此種。它們是目前應(yīng)用最為廣泛的集成運(yùn)算放大器。在沒有特殊要求的場合,盡量選用通用型集成運(yùn)放,這樣即可降低成本,又容易保證貨源。當(dāng)一個系統(tǒng)中使用多個運(yùn)放時,盡可能選用多運(yùn)放集成電路,例如LM32LF347 等都是將四個運(yùn)放封裝在一起的集成電路。集成運(yùn)放功能：電路分析 入端對地加一高頻濾波電容（）。當(dāng)集成運(yùn)放過載或輸出端短路時,若沒有保護(hù)電路,該運(yùn)放就會損壞。當(dāng)輸出保護(hù)時,由電阻 R 起限流保護(hù)作用。3.調(diào)零。由于集成運(yùn)放的輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流的影響,當(dāng)運(yùn)算放大器組成的線性電路輸入信號為零時,輸出往往不等于零。為了提高電路的運(yùn)算精度,要求對失調(diào)電壓和失調(diào)電流造成的誤差進(jìn)行補(bǔ)償,這就是運(yùn)算放大器的調(diào)零。即圖中的電位器就起調(diào)節(jié)電壓的作用。 直流電機(jī)模塊主要由一些二極管、電機(jī)和 L298 直流電機(jī)驅(qū)動模塊（內(nèi)含 CMOSS 管、三太門等）組成，直流電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。在定子上裝有磁極（電磁式直流電機(jī)磁極由繞在定子上的磁繞提供），其轉(zhuǎn)子由硅鋼片疊壓而成，轉(zhuǎn)子外圓有槽，槽內(nèi)嵌有電樞繞組，繞組通過換向器和電刷引出。圖 32直流電機(jī)的主要額定值有：額定功率 Pn：在額定電流和電壓下，電機(jī)的負(fù)載能力。額定電壓 Ue：長期運(yùn)行的最高電壓。 額定電流 Ie：長期運(yùn)行的最大電流。額定轉(zhuǎn)速 n：單位時間內(nèi)的電機(jī)轉(zhuǎn)動快慢。以 r/min 為單位。 勵磁電流 If：施加到電極線圈上的電流L298 內(nèi)含兩個 H 橋驅(qū)動電路，如圖 34 所示，H 橋式電機(jī)驅(qū)動電路包括 4 個三極管和一個電機(jī)。要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通對角線上的一對三極管。根據(jù)不同三極管對的導(dǎo)通情況，電流可能會從左至
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